【水草灯】水草灯光名词解释

　　既然光合作用是如此重要，究竟什么因素会影响光合作用的效率？除了与植物体本身的内在因子（如叶绿素含量）有关外，环境因素更是一个重要的影响因子。在诸多环境因素中，又以光源及二氧化碳的影响最深远。

　　二氧化碳是一种化学物质，任何不同二氧化碳的制造来源，只要是纯制品，是没有什么差异的，因此在水草栽培过程中，二氧化碳的问题较为单纯，通常只要加装二氧化碳的施肥设备，即可控制其浓度藉以满足水草光合作的需要。

　　　反观光源的情况就显得有些不同，由于我们栽培水草的目的，不只是让它生长而已，同时也必须兼顾欣赏的需要，所以对于如何处理好光源的问题显得较为复杂。尤其光源的种类很多，它们的光质都不尽相同，何者才是明智选择，真是令人煞费苦心。　　

　　本文之目的即在揭露这方面的问题，首先让您了解一些光源上的专有名词，接着告诉您如何把它们应用到光源的选择与布置之上，希望对您有所帮助。

　　1. 色温

单位为K(Kelvin)，意思指的是一个炽热体在某一个绝对温度(∘K，凯氏温度)下所表现出的颜色，如：铁加热至1400∘K显示红色、加热至2000∘K显示橙色、加热至2500∘K显示黄色，温度越高它的颜色越接近白色。

　　非炽热体（如荧光体）使用相对色温观念，即它的色温是对照比较出来得，因此与温度无关。色温由低至高产生的颜色演进变化，大约是由橘色→黄色→白色→蓝色(暖色系→冷色系)，亮度通常是由低→高。

　　基本上色温只是个用来表示颜色的数值，值的高低只是显现的颜色不同，对水草栽培光源的来说，并不能当作一个优劣的指标性判断，充其量只能做为一种个人视觉上美观的选择而已。

　　2. 演色性

　　单位为Ra，意思指的是一个光源照在物体上显现出来的真实色彩程度。「光源照在物体上显现出来的真实色彩程度」，这句话一般人听到，通常无法马上意会了解，所以在这边我举一个例子加以说明。

　　我们之所以能见到物体的色彩，是因为物体反射了某些光线到我们的眼中，举例来说：一般状况下，看起来红色的物体，因为吸收了其它的光线，只有红光被反射出来，所以看起来呈现红色；但此时若将照射光源改用蓝光或绿光等不含红光的光源，你将会发现，其它颜色的光照样被物体吸收，但此时却少了红光可以反射，结果物体反而呈现黑色，而不是它原本的红色。所以我们可以由此判断，这个光源让物体显现出的颜色与本身真实颜色差距甚大，演色性是非常差的。

　　演色性的值愈高，代表灯管的演色性愈好，愈能够呈现出接近物体本身的颜色，而光谱组成愈接近自然光者，演色性也愈佳。但演色性通常也仅只是当作一个视觉美观的参考值。以植物灯来说，它的光谱分布主要落在光合作用吸收区的红光区和蓝光区，此种分布与自然光完全不同，演色性必定较差，但却比自然光对于光合作用有更强的效果。所以，若要以演色性来评断栽培光源的优劣，并不适合。

　　3. 光通量
Luminous flux

　　亦称光束，单位为流明(Lumen)，用来表示光源所发出的能量。相同功率的光源，其流明值越高，显示其发光效率也越好，以及通常其光度也越强。在一定的光强度之下，使用发光效率较好的光源，可以节省电费的开销。由于荧光光源比白炽光源有较高的发光效率，或谓其「流明/瓦」值较高，所以一般都是使用荧光光源栽培水草居多。

　　4. 光度 Luminous intensity：

　　单位为烛光(Candela，cd)，代表光源在一立体角度范围内发出的光线密度，即范围内的光通量数目，计算上可写成「光通量(Lumen)/立体角」。与发出的光能有直接关系，光度愈大，代表光线密度愈高；光线密度愈高，代表发出的光能也愈高；光能愈高，则光合作用的效率亦会提升。简而言之，就是指光度的提升，可增加光合作用的效率，两者呈正比关系。

　　所以在顾虑光合作用的影响上，选购灯具时应将其视为重要考虑之一。一般瓦数(W)愈高者，光度愈高。

   5. 照度 Illuminance：

　　单位为勒克斯(Lux) ，其意义为被光源照射的物体，每单位面积上受到光通量数。照度与光度有直接关系，光度愈大，发出的光线密度愈高；发出的光线密度愈高，物体表面接受的光线密度也愈高；物体表面接受的光线密度愈高，即代表表面接受的光能愈多，对光合作用效益愈大。简而言之，照度愈高，光合作用效率也愈好，两者成正比关系。但照度与光源及被照物之间距离的平方成反比，所以要光合作用效率好，光源位置不要摆太高。

　　6. 亮度 Brightness：

　　亮度为人类视觉感受到的光线明暗程度，但并非光源的的光度愈大，亮度也一定会愈大。这是由于人眼对于不同波长的光线，所感受的明暗程度不同之故。例如，在所有可见光波长中，绿光给予人的亮度感官是最强的，红光较弱，绿光刺激人类视觉神经的强度约为红光的300倍。因此当有两盏相同光度的绿色光源及红光源放在你的面前时，你会觉得绿色光源感觉明亮许多。

　　因为亮度不是一个测量出来的值，是人们主观的视觉感受，而人的主观感受并不适合做为一个评估的标准。当你看到一个很亮的灯管，并不代表它的光度一定很高，也许只是其中绿色光等较容易给人明亮感的光，光谱占的比例较多的原因。所以亮度只适合当作一个视觉美观的考虑，若要把它当作栽培光源的优劣指标，结果可能会令人失望。

　　7. 功率 Power：

　　单位为瓦(W)，用来表示光源每单位时间所消耗的能量。功率愈大，代表光源在每单位时间内消耗的能量愈多；就同一光源而论，消耗的功率愈多，释放出的能量也愈多，即光通量(光能)愈多；光通量愈多，光度也会愈高。简单的说，功率与光度两者是成正比关系。

　　但需要注意的是，利用功率来比较不同光源之光度的时候，必须以相同的类型的光源来做比较，举例来说：一个30W的白炽灯泡与30W的荧光灯管，功率虽然相同，但白炽灯泡在能量转换的过程中，电能转换成热能的比率，会比荧光灯管更高，换句话说，电能转换为光能的比率，会比会比荧光灯管来的少。光能较少，光度自然就低。同样是30W的光源，相较之下白炽灯泡的光度却不如荧光灯管。同样地，其它不同样式的光源，也会有这样的情况。所以，虽然功率是用来评断一个光源光度很好的指标，但若要用于比较不同种类光源的光度时，功率就不是一个非常准确的选择了。　

　8. 光质 Light quality：

　　光质指的是光源的波长组成，即光谱。植物行光合作用时，必须经过「光反应」将水还原成氢和氧，过程中必须仰赖叶绿素将光能转换为化学能，完成反应。但叶绿素吸收光能并非是所有波长一律照单全收，不论是叶绿素a还是叶绿素b，其主要吸收波段都在红光及蓝光区，而胡萝卜素类主要在蓝光区。

　　简单地说，只要光源的光谱分布都坐落在这两个区域外，即使光度再强，叶绿素的光利用率还是很低，光合作用效果依然不好。所以植物灯的光谱，波长分布主要都集中在这两区，原因就是如此。

叶绿素特定的吸收波长有点类似光线的通行证，除非持有通行证(处于特定的光波长)，否则即使光度再强，几乎都会被拒于门外。故选择栽培光源时，第一优先应以光质为考虑，之后再以光度做筛选，如此选出的光源，才可能是真正适合栽培的光源。